JPS60131147A - 最適切削送り量制御方法 - Google Patents

最適切削送り量制御方法

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JPS60131147A
JPS60131147A JP23853183A JP23853183A JPS60131147A JP S60131147 A JPS60131147 A JP S60131147A JP 23853183 A JP23853183 A JP 23853183A JP 23853183 A JP23853183 A JP 23853183A JP S60131147 A JPS60131147 A JP S60131147A
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鷲山 奉善
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/12Adaptive control, i.e. adjusting itself to have a performance which is optimum according to a preassigned criterion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Control Of Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野、発明の対象) 本発明d1、工作機械の分野に使用される。
更に具体的には中グリ盤等の深穴加工専用機、旋盤及び
これに類する切削加工機械の分野に使用さ、/17)。
本発明は、切削加工中に検出演算した切削加工物の一回
転当りの送り州が、側らかの原因であらかじめ定めた切
削加工物の一回転当りの送り量(最適切削送り量)と異
なる値のとき、検出時の切削工具又は加工物もしくはこ
れら双方を回転駆動する駆動モータの回転数や電流値・
市;圧値に対応して切削工具や加工材料の移動台の送り
速度を調整し、切削加工機械の一回転当りの送りは(最
適切削送りトI4)の安定化を実現する方法に関するも
のである。
(従来技術の問Ji点) 従来、切削加工中に伺らかの原因で負荷の変動が生じた
場合、この負荷の変動を適描な検出装置で検出し、これ
を切削工具や加工材料の移動台の送りモータにフィード
バックしてこの送りモ〜りの送り速度を単に増減する方
法はありだ。しかし、この従来の方法ではある一定以上
の負荷がかからないと制御が行なわれず、また送りモー
タの送り速度をどこまで増減するのかはつきシせず、更
にまた適応制御を採用することで、この送りモータの送
り速度の加速値又は減速値を割り出して指令する方法な
どもあるが、従来の方法はこれら加速値又は減速値の割
り出し方が不適当なだめ、切削工具や回転駆動体の駆動
モータに過負荷をかけず、且つ切削加工効率を最大限に
考慮した方法とはいえなかった。
(本発明の解決しようとする問題点) 本発明が解決しようとする問題点は、切削加工中に何ら
かの原因で負荷の変動が生じた場合、従来の負荷変動量
以下で制御を開始し、また切削工具や回転駆動体の駆動
モータに過負荷をかけず、且つ切削効率を最大限に考慮
して送りモータの送り速度を変え、切削加工物の一回転
当りの送り量(最適切削送り量)の安定化を実現するこ
とである。
(技術手段) (イ)あらかじめ加工材料の材質や穴明けの径によって
定めた切削加工物の一回転当りの送り量(最適切削送り
量ンを一コンピュータや数値制御装置に記憶させておく
(ロ)切削工具又は加工材料もしくはこれら双方を回転
駆動する定出力喝性モータ及び定トルク將性モータ等の
駆動モータ (以下単に駆動モータと称す)の回転数の
変化又は該駆動モータの電流・電圧の変動もしくは切削
工具にかかるスラスト荷重の変動等の負荷の変動を各々
単独に又は適宜数併合して回転数検出器や負荷検出器等
の検出装置で常時検出する。
(ハ)この検出装置により検出した該駆動モータの回転
数の変化又は該駆動モータの電流・電圧の変動もしくは
切削工具にかかるスラスト荷重等の9荷の変動を電気信
号に置き換えて常時該コンヒ:ユータや数値制御装置へ
送る。
に)このとき、もし、該駆動モータの回転数が低下した
り、該駆動モータの電流値や電圧値が上昇する等の過負
荷の信号が送られた場合には、該コンピュータや数値制
御装置から工具移動台又は加工物移動台もしくは工具移
動台及び加工物移動台の双方の急減速特性のサーボモー
タやパルスモータ等の送りモータ(以下単に送りモータ
と称す)に送り速度を減速する指令を出して一回転当り
の送り帛゛(最適切削送り量)を安定化する。
(ホ)これとは逆に、もし、該駆動モータの回転数が上
昇したシ、該駆動モータの電流値や電圧値が低下する等
の負荷減少の信号が送られた場合には、該コンピュータ
や数値制御装置から工具移動台又は加工物移動台もしく
は工具移動台及び加工物移動台の双方の送りモータに送
り速度を加速する指令を出して一回転自りの送り量(最
適切削送知1を安定化する。
(実施例) 本発明の方法を実施例に基づき更に詳しく説明する。
第1図は工具台移動式をとる加工物回転式の中グリ盤を
例にとり本発明の実施態様を説明する図である。
本発明は中グリ盤Aと制御部Bとから成り、この中グリ
盤Aは、基台となるベッド1と、このベッド1の一端部
に載設する回転駆動モータ2と、この回転駆動モータ2
に締着した加工材料3を切削する切削工具4と、この切
削工具4を固定する工具移動台5と、送りネジ6を回転
することでこの工具移動台5を左右に摺動するサーボモ
ータ7とにより構成する。
寸だこの中グリ盤Aの制御部Bは、過負荷又は負荷減少
により変化した回転駆動モータ2の回転数を割算するパ
ルス式回転検出器8と、この回転、駆動モータ2の負荷
トルクを検出する負荷検出器9と、切削工具にかかるス
ラスト荷重を検出する圧力検出器10と、あらかじめ記
憶した切削加工物の一回転当りの送り量(最適切削送り
量)を基準にパルス界回転検出器8や負荷検出器9・圧
力検出器IOからの信号を識別して工具移動台5を摺動
するサーボモータ7を制御するコンピュータ内蔵数値制
御装置l]とから構成する。
回転する加工材料3内に切削工具4を切り込ませてこの
加工材料3の中グリ作業を行なう途中で、例えば、加工
材料3の部分的異常などが原因で機械に過負荷がかかっ
た場合、この過負荷検出し、まだ切削工具4側からはス
ラスト荷重の増加として圧力検出器IOで検出し、これ
らを電気信号に置き換えてコンピュータ内蔵数値制御装
置11へ送る。
このコンピュータ内蔵数値制御装置11には、あらかじ
め加工材料3の材質や穴明けの径により定めた加工材料
3の一回転当りの送り量(最適切削送り針)が記憶され
ており、このコンピュータ内蔵数値制御装置11は、こ
の−回転当りの送り量(最適切削送シ惜)に基づく正常
運転時の回転駆動モータ2の回転数又は負荷トルクもし
くは切削工具4のスラスト荷重のいずれかの基本データ
と、上記各検出器の検出データのうち最先にコンピュー
タ内蔵数値制御装置1■へ致達しだデータとを比較し、
過負荷状態を確認したのち、この最先に致蓮した検出デ
ータとこれに該当する基本データとが一致するまでサー
ボモータ7の送り速度を減速する指令を出す。
寸だこれと逆に、例えば、加工材料3の軟部を切削工具
4が通過するなどの負荷減少の場合、上記過介荷状態の
ときと同じく各検出器で回転、駆動モータ2の主軸の回
転数の上昇と9荷トルクの減少、スラスト荷重の減少を
検出し、これらの信号をコンピュータ内蔵数値制御装置
11へ送り、これら検出データの(e号のうち最先にコ
ンピュータ内蔵数値制御装置llに入力した検出データ
と、これに該当する一回転当りの送り量(最適切削送り
量)に基づく基本データとを比較し、この、コンピュー
タ内蔵数値制御装置11はこれらデータが一致する捷で
サーボモータ7の送り速度を加速する指令を出す0なお
この実施例では、工具台移動式をとる加工物回転式の中
グリ盤についての制御方法のみを述べたが、他の方法の
旋盤や深穴加ニロ専用様でも同等の制御方法で一回転当
りの送り量(最適゛切削送り量)を安定化することがで
きる。
また送りモータは、サーボモータ7に限らず急史に壕だ
上記する過負荷や負荷減少の原因の場合だけでなく、工
場内の電圧のばらつきなど不規則且つ短時間に過負荷、
負荷減少の状態をくりかえす場合など他の原因において
も同様の方法で制御できる。
このように本発明の実施例は、切削加工中の負荷変動を
上記する3棟類の異なる検出器で検出し、最先にコンピ
ュータ内蔵制御装置11に致達しだ検出データを基に送
り速度を加Nlシて−回転轟りの送り量(最適切削送り
量)を安定化する方法であるため、従来の単独の検出器
の検出データを基に送り速度を制御する方法に較べて制
御の応答速度が早く (第2図参照)、よりなおこの実
施例では、最先に検出した検出データを基に送り速度を
制御するが、3種炉の検出器の検出データが完全に出揃
ったときはじめてコンピュータ内蔵数値制御装fall
がこねらの検出データを基に送りモータの送り速度を加
減するという制御方法も考えられる。
すだ過負荷のリミット値をコンピュータ内蔵数値制御装
置11のデジタル設定スイッチ÷斜←→イ+に設定し、
この値以上に過負荷がかかったときは自動的に送りモー
タの送りを中断し、月つこの送りを逆転させて切削工具
4を加工徊113から引き出して回転駆動モータ2の回
転を止める指令をコンピュータ内蔵数値制御装置11か
出すという制御方法も考えられる。(第4図参照) そして更にあらかじめ切削加工物の一回転当りの送!I
ll量(最適切削送り量)を適宜範囲の加工効率レンジ
域と最適切削レンジ域と加工精度優先レンジ域とに区分
してコンピュータや数値fIil+御装験に記憶させて
おき、加工精度優先などの切削加工物に対する加工要望
に応じてコンピュータや数値制御装置の上記各レンジ域
に対応するレンジのうちいずれかのレンジを選択して、
この選択したレンジの一回転当りの送り量に基づく正常
運転時の回転駆動モータ2の回転数又は負荷トルクもし
くは切削工具4のスラスト荷重を基本データとして上記
制御を行うという一段飛躍した制卸も考えられる。
そしてこの制@j方法とは逆の制御方法、すなわち、送
りモータの負荷変動を適切な検出器で検出し検出データ
をコンピュータや数値制御装置へ送シ、このコンピュー
タや数値制御装置がこの検出データを基に駆動モータの
回転数を増減させ、切削加工材料の一回転当シの送シ量
(最適切削送り量)を安定化するという方法も考えられ
る。
(発、明の効果) このように、本発明は切削加工中に何らかの原因で負荷
の変動が生じた場合、従来の負荷変動量以下で制御を開
始し、切削工具や回転駆動体の駆動モータに負荷をかけ
ず、且つ切削効率を最大限に考慮して送りモータの送り
速度を変え、切削加工物の一回転当りの送り量(最適切
削送り歇)を安定化することで、従来の方法より敏速且
つ適確な切削加工の制御ができる。
その結果、切削加工物の切削仕上げ面がきれいでより高
精度な切削加工が可能になり、またより以上の加工効率
が望め、切削工具に関しては切削工具の破損防止が4さ
らに期待でき、そして切削力I+−1し幾わνそのもの
の寿命をも伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例の工具台移動式をとる加工
物回転式の中グリ盤における最適切削送り量制御方法の
ブロック図である。 第2図は、従来の過負荷制御との比較を表わすグラフで
ある。 第3図は、制御部を更に詳細にしたブロック図である。 第4図は、異常過負荷を検出したときの制御を示すブロ
ック図である。 ■はベッド、2は回転駆動モータ、3は加工材料、4は
切削工具、5は工具移動台、6は送りネジ、7はサーボ
モータ、8はパルス式回転検出器、9は負荷検出器、1
oは圧力検出器、】1はコンピュータ内蔵数値制御装置
買である。 特許出願人 鷲 山 奉 善 第3 図 第4図 1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 工具台移動式又は加工物台移動式もしくは工具台及び加
    工物台の相対移動式をとる工具回転式又は加工物回転式
    もしくは工具及び加工物の相対回転式の中グリ盤等の深
    穴加工専用機、旋盤及びこれらに類する切削加工機械に
    おいて、あらかじめ加工+g Hの材質や穴明けの径に
    よって定めた切削加工物の一回転当りの送り量(最適切
    削送り量)をコンピュータや数値制御装置に記憶させて
    おき、切削工具又は加工月相もしくはこれら双方を回転
    駆動する定出力特性モータ及び定トルク特性モータ等の
    駆動モータ (以下単に駆動モータと称す)の回転数の
    変化又は該駆動モータの電流・電圧の変動もしくは切削
    上具にかかるスラスト荷重の変動等の負荷の変動を各々
    単独に又は適宜数併合して回転数検出器や負荷検出器等
    の検出装置で常時検出し、この検出装置により検出した
    該駆動モータの回転数の変化又は該駆動モータの電流・
    電圧の変動もしくは切削工具にかかるスラスト荷重の変
    動等の負荷の変動を電気信号に置き換えて常時該コンピ
    ュータや数値制御装置へ送り、該駆動モータの回転数が
    低下したり該駆動モータの電流値や電圧値が上列する等
    の過負荷の信号が送られた場合にはり該コンピュータや
    数値制御装置から工具移動台又は加工物移動台もしくは
    工具移動台及び加工物移動台の双方の急減速特性のサー
    ボモータやパルスモータ等の送りモータ (以下単に送
    りモータと称す)に送り速度を減速する指令を出して一
    回転尚りの送り@(最適切削送り量)を安定化し、 ゛
    −1該駆nυノモ−タの回転数が上昇したり?該駆動モ
    ータの電流値や電圧値が低下する等の負荷減少の信号が
    送られた場合にはl該コンピュータや数値制御装置から
    工具移動台又は加工物移動台もしくは工具移動台及び加
    工物移動台の双方の送りモータに送り送度を加速する指
    令を出して一回転当りの送り量(最適切削送り量)を安
    定化することを特徴とする最適切削送り量制御方法。
JP23853183A 1983-12-17 1983-12-17 最適切削送り量制御方法 Granted JPS60131147A (ja)

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JPS60131147A true JPS60131147A (ja) 1985-07-12
JPH0258053B2 JPH0258053B2 (ja) 1990-12-06

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